巨紫荆的组培快繁体系研究

冒文娟 王宇 苏涌

（1 金恪投资控股股份有限公司，上海 200127；2 上海杉一植物科技有限公司，上海 201114）

巨紫荆为豆科紫荆属落叶乔木，因其树型巨大（自然生长的大树胸径可达60 cm以上、株高可达15 m以上），又与常见的灌木紫荆相似而得名巨紫荆[1]。巨紫荆为我国特有的乡土树种，在浙江、安徽、湖南、湖北、贵州、广东等地的海拔600～1 000 m地带均有零星分布，且在安徽、湖南等地有树龄在50～80年的大树[2]。

巨紫荆因其幼叶为紫红色，每年3月—4月叶前开花，花为假蝶形、淡紫红色，花色艳丽，具有较高的观赏价值，成为了优良的行道树、庭荫树及绿化点缀树种，具有广阔的园林应用前景。但是，巨紫荆现存林木极少，主要繁殖方式为播种繁殖（巨紫荆的种子发芽率较低，在25%左右[3-5]），且其扦插后难生根（虽然其采用嫩枝扦插的生根力比采用硬枝扦插的强，但是扦插生根成活率仅为28.5%[5]），导致其繁殖效率较低，这给巨紫荆作为园林应用树种进行大面积推广造成了一定影响。近年来，已有少量关于组织培养技术在巨紫荆苗木繁殖上的应用研究，且研究结果表明，巨紫荆采用组织培养技术进行繁殖，可进行快速繁殖，缩短繁殖时间[6]。在此背景下，笔者在前人研究的基础上，对巨紫荆组培快繁体系中的增殖培养基配方和生根培养基配方进行研究，以期进一步推进巨紫荆在城市园林中的推广应用。现将相关研究结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 组培材料及试剂

2019 年3 月，在山东省潍坊市昌邑市宋庄镇绿博园内的巨紫荆4 年生大树上剪取1～2 年生、带芽苞的健壮枝条，带回实验室进行水培。

改良MS 基本培养基（包括KNO32 000 mg/L、NH4NO31 620 mg/L、MgSO4·7H2O 725 mg/L、KH2PO4305 mg/L；改良MS 培养基配方主要是针对培养基添加的大量元素进行改良，其他添加物保持不变）及1/2MS 基本培养基所用化学药品、6-BA（6- 苄基腺嘌呤）、IBA（吲哚丁酸）、NAA(萘乙酸)、蔗糖、琼脂粉等均购自国药集团化学试剂有限公司。其中，琼脂为BR 生物试剂，其他试剂均为A R 分析纯。

1.2 巨紫荆的组培快繁

1.2.1 外植体的消毒及诱导培养

选取1～2 年生、带芽苞的健壮枝条于实验室内进行水培，待新芽萌发后，将其切割成1～2 cm 长、带顶芽和腋芽、剪去叶片留3～5 mm 长叶柄的茎段（要求顶芽高0.5～1.0 cm，茎段长0.5～1.0 cm，含至少1 个腋芽）作为外植体，用75%酒精擦拭外植体表面，再用洗衣粉水浸泡2 min，然后置于流水下冲洗0.5～1.0 h，随后在超净工作台上用浓度为0.05%～0.10%的升汞处理5～15 min，再用无菌水冲洗5～6 次，最后用无菌纱布或无菌吸水纸吸除外植体上的水，完成消毒。在超净工作台上进行外植体的修剪，将修剪后的材料接种至诱导培养基中，然后置于培养室内进行培养。

1.2.2 增殖培养

将通过外植体诱导培养获得的不定芽进行增殖培养。巨紫荆不定芽增殖培养的基本培养基为改良MS培养基，另外添加蔗糖30 g/L、琼脂粉5.8 g/L，调整pH 至5.8～6.0。本研究依据增殖培养基添加激素的种类（6-BA、IBA、NAA）和浓度不同设置处理，每处理接种20 瓶，每瓶接种5 株不定芽，重复3次，培养（光培养与暗培养交替进行。其中，光培养连续进行12 h 光照，光照强度为3 000 lx，培养温度为26 ℃；暗培养连续进行12 h，培养温度为20 ℃）28 d 后，统计增殖倍数，观察获得的组培苗生长情况，以筛选出最佳增殖培养基配方。具体处理设计见表1、表2、表3。

表1 6-BA 不同添加浓度对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

表3 不同激素组合对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

表4 不同种类生长素及添加浓度组合对巨紫荆组培苗生根培养的影响

计算公式：增殖倍数=分化出的有效苗数÷接种不定芽数。

1.2.3 生根培养

选取增殖培养获得的株高为1.8～3.5 cm、健壮、叶片舒展的单株巨紫荆组培苗进行生根培养。巨紫荆组培苗生根培养的基本培养基为1/2M S 培养基，另外添加蔗糖20 g/L、琼脂粉5.8 g/L，调整pH 至5.8～6.0。本研究依据生根培养基添加激素的种类（IBA、NAA）及浓度不同设置处理，每处理接种20瓶，每瓶接种7株组培苗，重复3次，培养（培养条件同增殖培养）30 d后，统计生根率，以筛选出最佳生根培养基配方。具体处理设计见表4。

计算公式：生根率=（生根苗数÷接种苗数）×100%。

1.2.4 巨紫荆生根苗的炼苗

将生根培养35～45 d的巨紫荆生根苗根系上的培养基洗净，种植在含蛭石、珍珠岩、草炭等基质的营养杯或穴盘中进行炼苗。基质配方分两种，上层1/3 容量体积的基质配方为蛭石∶珍珠岩=2∶1（容量体积比），下层2/3 容量体积的基质配方为草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1（容量体积比）。基质湿度最初控制在80%～90%，在生根苗的新根与新叶发出后，逐渐降低基质湿度。

1.3 数据处理

采用Excel 对相关研究数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 不同激素处理对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

2.1.1 6-BA 不同添加浓度对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

由表1 可知，在增殖培养基中添加6-BA 有利于巨紫荆不定芽的生长，表现为随着6-BA 添加浓度的增加，巨紫荆组培苗的植株高度、增殖倍数呈先增后降的趋势。当6-BA 添加浓度达到1.5 mg/L时，植株开始出现玻璃化现象。因此，巨紫荆不定芽增殖培养的6-BA 适宜添加浓度为0.3～1.0 mg/L。

2.1.2 不同种类生长素与6-BA 组合对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

在2.1.1 的基础上，保持6-BA 添加浓度为0.3 mg/L，进行巨紫荆不定芽增殖培养不同种类生长素的筛选试验。由表2 可知，巨紫荆不定芽在添加NAA 的增殖培养基上无增殖，表明6-BA 与NAA 的组合不适合用于巨紫荆不定芽的增殖培养，而6-BA与I B A 的组合更适合用于巨紫荆不定芽的增殖培养。

2.1.3 6-BA 与IBA 不同添加浓度组合对巨紫荆不定芽增殖培养的影响

在2.1.2 的基础上，进一步筛选6-BA 与IBA的最适添加浓度组合。由表3 可知，在6-BA 添加浓度保持一致的前提下，随着IBA添加浓度的增加，巨紫荆组培苗的植株高度和增殖倍数均表现出先增加后降低的趋势，尤其是当IBA的添加浓度达到0.10 mg/L 时，巨紫荆组培苗的植株基部愈伤组织大、褐化严重、植株高度和增值比例显著下降。其中，以处理K 的巨紫荆组培苗的植株高度和增殖倍数最高，分别为3.7 cm 和5.0 倍。综上，宜选用处理K的添加浓度组合（即6-BA 添加浓度为1.0 mg/L、IBA 添加浓度为0.05 mg/L）作为巨紫荆不定芽增殖培养的激素添加浓度组合。

2.2 不同激素组合对巨紫荆组培苗生根培养的影响

由表4 可知，在生根培养基中单独添加IBA 或NAA 时，均不利于巨紫荆组培苗的生根培养，而在生根培养基中同时添加I BA 和N AA 时，巨紫荆组培苗的生根率明显提高。其中，以处理h 的巨紫荆组培苗生根率最高，为98%，且根系数量多、根系粗壮、植株生长健壮。因此，宜选用处理h 的激素添加浓度组合（即NAA 添加浓度为0.8 mg/L、IBA添加浓度为0.8 mg/L）作为巨紫荆组培苗生根培养的激素添加浓度组合。

2.3 炼 苗

炼苗培养45～60 d，即可得到巨紫荆容器苗用于大田种植，一般巨紫荆生根苗在温室炼苗的成活率在90%以上。

3 结论与讨论

目前，有关巨紫荆组织培养的研究报道较少。例如，张林等[6]研究发现，巨紫荆不定芽增殖培养采用MS+ZT 2.0 mg/L 培养基的增殖效果最好，增殖倍数为3.56 倍，组培苗生根培养宜在培养基中添加TA 0.5 mg/L，也可在培养基中添加IAA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+TA 0.5 mg/L，组培苗生根率可达96.5%。本研究结果表明，以巨紫荆1～2年生硬枝上萌发的新芽作为外植体，经消毒、诱导培养获得不定芽后，在改良MS 培养基中添加6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L 用于不定芽的增殖培养，不定芽的增殖倍数最高，可达5.0倍；同时，在对获得的组培苗进行生根培养时，在生根培养基中单独添加I B A 或N A A，均不利于组培苗的生根培养，而在生根培养基中同时添加IBA 和NAA 时，组培苗的生根率明显提高，以在生根培养基中添加NAA 0.8 mg/L+IBA 0.8 mg/L 时，组培苗的生根率最高，达98%。

综上，以巨紫荆1～2 年生硬枝上萌发的新芽作为外植体，经消毒、诱导培养获得不定芽，不定芽增殖培养的适宜培养基配方为改良MS+6-BA 1.0 mg/L+IBA 0.05 mg/L+ 蔗糖30 g/L+ 琼脂粉5.8 g/L，获得组培苗后，组培苗生根培养的适宜培养基配方为1/2MS+NAA 0.8 mg/L+IBA 0.8 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂粉5.8 g/L。本研究结论可应用于巨紫荆组培快繁的规模化生产，有助于降低巨紫荆的生产成本，带来更高的经济效益。